空氣懸架基礎知識.ppt

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空氣懸架產(chǎn)品及基礎知識介紹 一 空氣懸架發(fā)展概述 空氣彈簧誕生于19世紀中期 早期用于機械設備的隔振 1947年美國首先在普爾曼車上使用空氣彈簧 到1964年 德國生產(chǎn)的55種大中型客車 有38種使用了空氣彈簧 目前 空氣懸架在歐美等發(fā)達國家的高速客車和豪華城市客車上的使用率已達到100 在中 重型貨車以及掛車上也超過80 如美國的Ford 德國的MAN等 一 空氣懸架發(fā)展概述 有些高級轎車上也選裝了空氣懸架 如美國的林肯 德國的Benz600等 在一些特種車輛 如對防振性要求高的儀表車 救護車及要求帶高度調(diào)節(jié)的集裝箱運輸車 上 空氣懸架應用的更為廣泛 二 國外對空氣懸架的主要研究 1 空氣彈簧垂直動態(tài)特性研究 2 空氣彈簧側(cè)向特性試驗 3 研究振動頻率和彈簧反應之間的關(guān)系 分析管道和氣室對彈簧特性變化的影響 4 空氣懸架對傳動系統(tǒng)振動的影響 5 空氣懸架的路面附著性和行駛平順性 6 采用有限元法優(yōu)化空氣彈簧結(jié)構(gòu) 三 國內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程 1957年 長春汽車研究所與化工部橡膠研究所合作制造出了第一輛空氣懸架的載重汽車 相繼又設計了公共汽車 火車列車等車輛的空氣懸架 1958年開發(fā)了第一只高度控制閥 次年設計出了高級轎車用的高度控制閥 五十年代我國共設計出了十余種空氣彈簧氣囊和三種高度控制閥 但這階段對高度控制閥的可靠性和整個系統(tǒng)的密封性問題 懸架的穩(wěn)定性問題 空氣彈簧的特性理論問題等沒有解決 三 國內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程 80年代初 長春汽研所再次進行了空氣懸架的研究 并為武漢客車廠等廠家設計了空氣懸架 當時的汽車自振頻率可降低到1 1 1 2Hz 平均車速提高的17 此后相繼開發(fā)了一系列客車用空氣懸架 這個時期空氣懸架存在的主要問題是橡膠氣囊的壽命偏低 高度閥的泄漏問題也沒有解決 三 國內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程 雖然我國對空氣懸架進行過一定研究 但對空氣懸架特性問題還沒很好地解決 由于國外對空氣懸架特性研究結(jié)果表明 安裝有空氣懸架的汽車能提高汽車的整體性能 進入90年代 國內(nèi)客車廠紛紛從國外購置空氣懸架及空氣懸架底盤裝車使用 如金龍 宇通 東風杭汽 安凱 西沃 桂林大宇等客車廠 為了滿足空氣懸架維修配件的需要以及降低成本的需要 近年來國內(nèi)已有一些企業(yè)正在生產(chǎn)空氣懸架零部件 如貴州前進橡膠有限公司 浙江瑞安市東歐汽車零件廠等廠家 同時 國內(nèi)也有一些公司在中國代理國外空氣懸架產(chǎn)品 如美國Neway懸架 REYCO懸架 德國SAF拖掛車懸架等產(chǎn)品 三 國內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程 為了提高對空氣懸架的自主開發(fā)能力 國內(nèi)各大汽車廠 研究所 大專院校也對空氣懸架進行過開發(fā)設計和理論研究 如 東風汽車研究所對混合式空氣懸架進行過設計 中國重型汽車集團公司在斯泰爾車上安裝浮動橋空氣懸架 交通部重慶公路科學研究所對大客車非獨立空氣懸架的導向機構(gòu)進行了研究 北京理工大學進行了日野RC420型客車空氣彈簧的臺架試驗 并進行了空氣彈簧靜 動特性和氣室容積特性的分析 但是 目前我國還沒有整套空氣懸架的設計及制造廠家 四 空氣懸架的結(jié)構(gòu) 橫向推力桿 導向臂 減振器 空氣彈簧 橫向穩(wěn)定桿 高度控制閥 四 空氣懸架的結(jié)構(gòu) 1 空氣彈簧 1 空氣彈簧 空氣彈簧的特點 1 具有非線性特性 2 質(zhì)量輕 內(nèi)摩擦極小 對高頻振動有很好的隔振 消聲的能力 3 剛度和承載能力可以調(diào)整 4 空氣彈簧制造工藝復雜 費用高 1 空氣彈簧 空氣彈簧與鋼板彈簧平順性對比 2 導向臂 汽車空氣懸架導向機構(gòu)的主要作用是 1 在車架 或承載式車身 與車橋 或車輪 之間傳遞力和力矩 2 使車橋 或車輪 按一定軌跡相對車身或車架跳動 導向機構(gòu)的這一作用非常重要 3 橫向推力桿 橫向推力桿是懸架導向機構(gòu)的重要部件 主要作用為 1 傳遞側(cè)向力 2 確定懸架側(cè)傾力矩中心 5 高度控制閥 空氣彈簧的變剛度特性是由控制管路系統(tǒng)來保證的 管路中的高度閥根據(jù)行駛狀況不斷地調(diào)節(jié)空氣彈簧內(nèi)部氣壓 以保證懸架具有適合的剛度 從而使車身振動偏頻在一個很小的范圍內(nèi)波動 4 減振器 由路面激勵引起的汽車垂直 俯仰以及側(cè)傾等運動都會影響汽車的乘坐舒適性 行駛平順性 懸架減振器的一個重要作用是衰減因沖擊引起的車身的自由振動 并抑制在共振頻率附近車身強迫振動的幅值 提高乘坐舒適性 6 橫向穩(wěn)定桿 為降低汽車的固有振動頻率 改善行駛平順性 現(xiàn)代汽車懸架的垂直剛度值設計得較低 這就使汽車的側(cè)傾角剛度值也較低 結(jié)果 當汽車在轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生很大的車身側(cè)傾角 影響行駛穩(wěn)定性 為克服這一缺點 常在懸架中采用橫向穩(wěn)定桿來提高懸架的側(cè)傾角剛度 或者調(diào)整前 后懸架側(cè)傾角剛度的比值 以保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性 五 空氣懸架的系統(tǒng)特性 1 空氣懸架為剛度可變的非線性懸架 可提供良好的行駛平順性 2 空氣懸架質(zhì)量輕 彈簧剛度低 高速行駛時 輪胎與地面的附著能力強 制動距離短 轉(zhuǎn)向時 過多轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向傾向減小 轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性強 提高了整車的操縱穩(wěn)定性 3 空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力直接反映了簧載質(zhì)量 可取空氣壓力作為信號 控制制動缸內(nèi)的氣壓 來控制制動時的制動力 更好地保證了行駛安全性 4 空氣懸架可調(diào)節(jié)車身高度 5 減少整車的振動噪聲 提高汽車零部件使用壽命 五 空氣懸架的系統(tǒng)特性 汽車行駛時 路面受到汽車靜載荷的同時 還受到來自車輪的沖擊力 即動載荷 車速越高 動載荷越大 高速行駛時 動載荷是靜載荷的2 3倍 在車輪垂直力 縱向力和側(cè)向力的綜合作用下 形成對路面的剪切力 使道路表面形成擁包 波浪 以至形成車轍 汽車的噸位越大 對高速公路路面的破壞程度越嚴重 因此 載重汽車已成為對高速公路破壞的主要原因之一 裝有空氣懸架的車輛高速行駛時 懸架剛度低 車輪動載荷小 減輕了高速行駛車輛對路面的破壞 嚴禁超載 六 空氣懸架的結(jié)構(gòu)型式 1 復合式空氣懸架 六 空氣懸架的結(jié)構(gòu)型式 2 全空氣懸架 六 空氣懸架的結(jié)構(gòu)型式 2 全空氣懸架 六 空氣懸架的結(jié)構(gòu)型式 3 獨立空氣懸架 六 空氣懸架的結(jié)構(gòu)型式 4 電子控制懸架